天然水中过氧化氢生成及其光化学反应的研究进展

在综合近４０年来国外对天然水（地表水、大气水滴及降水）中氧化氢研究成果的基础上，重点从天然水中过氧化氢的含量和分布，生成机理以及光化学反应三方面，对这一领域的研究进展作了综述。     

长春市大气颗粒汞污染特征及影响因子分析

应用大流量大气采样器采集的TSP样品测定了长春市4个功能区及一个对照点的大气颗粒汞浓度。结果表明，大气颗粒汞体积浓度（Cv）与单位重量颗粒物上的汞含量（Cm)在时间上呈相似的变化趋势，采暖期高于非采暖期。而在空间上则相反，Cv市区大于对照点，对Cm则对照点大于市区，说明了大气颗粒汞主要结合在细粒径的颗粒物上。TSP与大气颗粒汞浓度呈正相关关系，它是大气颗粒汞浓度的决定性因素；降水是影响大气颗粒汞的主要气象因子，燃煤与地面扬尘是大气颗粒汞的两个主要来源。     

北京市交通路口大气颗粒物污染特征研究(Ⅰ)——大气颗粒物污染特征及其影响因素

研究了北京市典型交通路口大气颗粒物的污染特征及影响因素.于2000年6月在北京市主要交通路口之一的崇文门路口,采集了大气中不同粒径的颗粒物样品,并进行了颗粒物质量浓度、离子浓度和元素质量浓度的分析,同时进行了样品采集期间机动车流量调查.研究结果表明,6月5日大气颗粒物污染严重.6月6日0∶10-3∶50,ρ(PM_2.5)达到最高值.崇文门路口的大气颗粒物污染水平与机动车流量之间无明显的对应关系.交通来源颗粒物是影响交通路口污染水平的首要因素,颗粒物中Al,Ca,Fe和Mg等元素主要来自机动车行驶载带的道路可扬尘,而Cu,Pb等元素主要来自机动车的排放.还指出了今后进行该类研究的主要方向和技术思路.      

气相过氧化氢的生成及大气中浓度的测定

研究了ＨＣ－ＮＯ２－空气体系中Ｈ２Ｏ２和有机氢过氧化物的生成。模拟实验结果表明：Ｈ２Ｏ２生成浓度的最大值与碳氢化合物的初始浓度成正比;生成规律与Ｏ３生成规律类似,比值［Ｏ３］ｍａｘ／［Ｈ２Ｏ２］ｍａｘ随［ＨＣ］０增大而减小。在乙烯、戊烷体系中,Ｈ２Ｏ２在总过氧氢化物的比例为０．６左右;而丙烯体系中,随光照时间的延长,有较多的有机氢过氧化物产生。大气监测结果显示：Ｈ２Ｏ２的生成受污染物排放、日照及温度的影响,早晚浓度低,午后形成峰值,日变化规律与Ｏ３浓度变化相似,监测到的最大浓度值在春季为１．３×１０－９,在秋节为０．６４×１０－９。     

水环境中的氮污染特征与影响因素

城镇生活污水、含氮的工业废水和农田氮肥是水环境的主要氮污染源。影响水环境中氮污染的主要因素是含氨污水的排放性状、纳志水体的环境容量以及人为与自然条件下氮素的物理、化学的转化作用。     

青岛市大气颗粒物中多氯联苯的污染特征研究

采集2005年1月至12月的大气颗粒物样品,对青岛大气颗粒物中多氯联苯（PCBs）的浓度、组成和时间变化特征进行了研究,结果表明,大气颗粒物中∑7PCBs的含量范围为5．22—8．58pg／m3,月平均值为7．32pg／m3,浓度季节变化不明显。只有PCB28和PCB52两种单体的浓度随温度或气候的变化相对变化较明显,并且大气颗粒物中的PCBs表现出明显的三氯、四氯优势,随着取代氯原子数从3升高至7,同族体比例呈现逐渐降低的趋势。结合PCBs的污染特征进行分析,推断其污染来源除了大气的远距离运移外,主要是存在于本研究区域。     

大气颗粒物中有机酸污染特征的分级研究

利用大流量分级采样器,于2012年1-7月对北京市海淀区大气可吸入颗粒物进行分级采集,并对膜溶剂提取、衍生化后利用GC-MS对不同粒径中21种一元酸和7种二元酸测定分析。结果表明,PM10、PM2.5、PM1中一元酸质量浓度的平均值分别为721.83 ng/m3、487.51ng/m3、349.28 ng/m3,二元酸质量浓度的平均值分别为215.31 ng/m3、157.09 ng/m3、112.39 ng/m3,一元酸和二元酸均易富集在以PM1为代表的第五级颗粒物中。C11-C24在一元酸中表现出明显的偶数碳优势,而二元酸没有奇偶优势。在不同粒径的颗粒物中,测定的21种一元酸中棕榈酸(C1)6的分布是最大的,硬脂酸(C1)8其次;二元酸中壬二酸的质量浓度是最大值。通过有机酸的来源分析,一元酸的主要来自一次人为源,其中,一、二月燃煤的燃烧对颗粒物中一元酸贡献明显,但在其他月份的贡献明显减少;光化学反应是大气颗粒物中二元酸的重要来源。     

深圳大气挥发性有机物污染特征及臭氧生成潜势

该研究选取深圳市工业区、城区、郊区等不同类型的5个典型地区在2017年8月(夏季)、10-11月(秋季)、12月(冬季)开展了挥发性有机物(VOCs)离线手工采样及监测,获得了113种VOCs物种的体积分数数据并分析了VOCs污染特征及臭氧生成潜势(OFP)。研究表明,观测期间深圳市VOCs平均体积分数为37.3×10~(-9),以含氧挥发性有机物(OVOCs)和烷烃为主要组分,共占总体积分数的57.2%。秋冬季体积分数约为夏季的2倍,日变化上烷烃、烯烃、芳香烃体积分数在中午达到谷值,较早晚平均值偏低46.7%～48.3%,但OVOCs日变化曲线较为平缓。观测期间VOCs的OFP平均为121.2×10~(-9),OVOCs、烯烃和芳香烃是主要贡献来源,分别占42.0%、33.0%和15.3%,1,3-丁二烯、丙醛、乙醛、甲苯是对OFP贡献最大的前4个物种,共占55.8%。工业排放对臭氧生成影响显著,工业区点位OFP较高(182.2×10~(-9)),城区次之(98.6×10~(-9)),郊区最低(68.9×10~(-9)),同时工业区甲苯/苯(T/B)比值较高(10.7),表明受溶剂使用源的影响较大。加强控制溶剂使用源、工业源和机动车的VOCs排放将有利于降低深圳市大气OFP,从而减少臭氧生成。     

大气污染物扩散影响因素及影响程度探究

影响大气污染物扩散的因素很多,一般包括大气稳定度、垂直和水平温度梯度、低空风场引起的平流动力输送、地面粗糙度、湍流运动、雨雾等。这些因素都不同程度地影响大气污染物的扩散,以一定的传输和扩散规律决定大气污染水平的高低,并由此使各局部区域污染程度各不相同。     

成都市2017年夏季大气VOCs污染特征、臭氧生成潜势及来源分析

为评估成都市2017年夏季（6-8月）开展的臭氧防治行动措施对空气质量的改善效果,采用在线监测系统对成都市环境空气中VOCs物种进行监测,对比分析VOCs污染特征、OFP（臭氧生成潜势）,并利用PMF（正矩阵因子法）模型对VOCs主要来源进行解析.结果表明:2017年8月$φ$（VOCs）平均值为31.85×10-9,比2016年同期下降了32%,其中,$φ$（芳香烃）和$φ$（卤代烃）平均值下降最为明显.$φ$（VOCs）日变化呈双峰型,分别在每日09:00和23:00左右达峰值,臭氧防治行动期间$φ$（VOCs）月均小时值低于2016年同期.VOCs的OFP敏感性物种以烯烃为主,占总VOCs OFP贡献的48%.2017年8月成都市OFP为61.89×10-9,比2016年同期下降44%.VOCs源解析结果发现,2017年8月油气挥发源、有机溶剂使用源、工业源、生物质燃烧源等排放占比均有所下降,而机动车排放源和天然源的排放占比增加.研究显示,成都市2017年夏季臭氧防治行动对成都市大气VOCs排放有明显的控制效果.      

成都市大气环境VOCs污染特征及其健康风险评价

于2012年9月,在成都市分别选取代表城市大气环境和路边大气环境的两个采样点对大气中挥发性有机物(VOCs)进行采样,对不同大气环境中VOCs的浓度水平与变化特征、组成和反应活性进行分析,并对其中的芳香烃化合物进行健康风险评价.结果表明,成都市城市大气环境和路边大气环境中TVOCs的平均质量浓度分别为(108.57±52.43)μg·m~(-3)和(132.61±49.31)μg·m~(-3),不同大气环境中各烃类物质浓度均呈现出烷烃芳香烃烯烃炔烃的趋势;城市和路边大气环境中芳香烃和烯烃对臭氧生成潜势(OFP)贡献较大,关键物种均为间/对二甲苯、甲苯、乙烯、邻二甲苯和丙烯;不同大气环境中的苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)对人体的非致癌风险和危害指数均小于1,对暴露人群不存在非致癌风险;致癌物质苯对人体的致癌风险高于安全阈值1.00E-06,对暴露人群可能存在致癌风险.     

近3年太原市夏季降水的化学特征研究

本研究采集了2011~2013年太原市夏季66场降水样品,分析了p H值、电导率和水溶性阴阳离子,探讨了太原市夏季降水的化学组成及来源.结果表明,近3年太原市夏季降水p H值范围为4.63~8.02,加权平均值为5.19;2011~2013年酸雨频率分别为37.0%、31.2%和17.4%.太原夏季降水的化学组成以SO2-4、NO-3、Ca2+和NH+4为主,阴离子SO2-4和NO-3加权平均浓度分别占阴离子总浓度的67.2%和22.0%,阳离子Ca2+和NH+4加权平均浓度分别占阳离子总浓度的55.1%和29.0%;降水中SO2-4、NO-3、Ca2+和NH+4浓度水平随年度有明显的下降趋势.近3年SO2-4/NO-3的当量浓度比分别为2.97、3.06和3.08,平均值为3.02,说明太原市夏季酸性降雨类型为硫酸和硝酸复合型,且硝酸盐的贡献逐年增强.通过中和因子分析,表明太原市夏季降水中Ca2+和NH+4对酸性中和起主导作用,但Mg2+的作用不可忽略.太原市夏季降水中水溶性化学组分主要与燃煤排放有关;结合气团的后向轨迹分析表明太原市夏季降水主要受山西省内南部低空运行的短距离输送气团的控制;西南和东南气团是太原市夏季降水中水溶性化学组分的主要来源.为了有效改善太原市的空气质量,太原南部及本地焦化企业和燃煤电厂污染物的排放应给予关注.     

氢氧直接合成过氧化氢反应研究进展

重要化工原料过氧化氢的绿色、高效、安全制备工艺一直是研究热点之一。由氢气和氧气直接化合制备过氧化氢法(DSHP)具有过程简单、成本低等优点,受到了广泛关注。本文从原子层面反应机理、催化剂中贵金属的选取和复配效应、载体的组成和空间构型、反应介质的组成以及反应器中的流动控制等5个方面,总结近十年在利用微反应器实现DSHP反应方面的进展,并对该工艺的发展方向做出展望。     

北京市大气光化学氧化剂污染研究

根据在北京市开展的光化学氧化剂系列研究，讨论北京市主要光化学氧化剂Ｏ３ ，Ｈ２ Ｏ２ 和有机过氧化物的污染浓度水平及其污染特征，探讨光化学氧化剂的形成机制及其主要影响因素。结果表明，北京市存在严重的光化学氧化剂污染，中关村大气臭氧（Ｏ３） 最大浓度不仅逐年递增，而且Ｏ３ 最大值的出现时间也提前，说明大气光化学活性逐年增强。光化学烟雾的重要产物过氧化氢（ Ｈ２ Ｏ２） 和甲基过氧化氢（ ＭＨＰ） 的浓度水平较高，最大浓度分别为３－６９ 和３－２６ μｇ／ｍ ３ 。日益严重的大气ＮＯｘ 污染为光化学氧化剂的生成提供了充足的前体物，北京市的大气污染已逐渐转为机动车尾气污染型，控制北京市光化学氧化剂污染的有效途径是降低ＮＯｘ 排放     

双氧水敏化二氧化钛的制备及表征

利用超声分散法,以钛酸丁酯为主要原料,以双氧水为敏化剂,无水乙醇作为溶剂,冰醋酸作为抑制剂,制备双氧水敏化的二氧化钛粉体。并通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对产品进行表征。同时研究不同影响因素对甲基橙去除率的影响。实验结果显示,当焙烧温度为550℃,H2O2浓度为0.3%,催化剂投加量为0.5 g/L时,可制备出降解甲基橙溶液效果较好的二氧化钛。     

自贡市大气颗粒物污染特征及来源解析

利用自贡市大气监测数据、同期气象数据以及颗粒物源解析在线监测资料,对颗粒物污染的特征及成因进行研究.结果表明:颗粒物年均浓度受浮尘天气影响明显,季均浓度呈冬高夏低变化,月均浓度呈"U"字形变化,日均浓度呈双峰型变化;颗粒物与降水、温度、气压、风速存在相关性,与相对湿度无相关性,PM10、CO、NO2、SO2、O3浓度对PM2.5浓度变化影响显著;PM2.5主要成分为元素碳、有机碳、富钾颗粒等,主要来源为机动车尾气、燃煤、工业工艺源等.     

酶催化光度法测定雨水中微量H_2O_2的研究

研究了过氧化氢酶/4-氨基安替比林/苯酚/过氧化氢催化体系显色反应的最佳条件,实验发现:在温度为25℃,pH为7.0的条件下催化反应30min,所形成的催化反应产物在505nm处有最大吸收,H2O2在0.003～0.3000μmol/mL呈良好线性关系,其检测限达0.002μmol/mL(S/N=3),相对标准偏差RSD=0.24%(C=0.1000μmol/mL,n=10)。该法具有所用仪器简单,操作方便,灵敏度高等特点,应用于雨水中微量过氧化氢的测定,结果满意。     

北京市郊区夏季臭氧重污染特征及生成效率

为研究北京郊区夏季O₃(臭氧)重污染过程特征及O₃生成的光化学敏感性,基于2016年夏季在北京郊区开展的针对O₃及其相关污染物的强化观测试验(7月23日—8月31日,共计40 d),分析了观测期间O₃浓度[以φ(O₃)计]变化特征、O₃重污染过程主控因素与O₃敏感性化学特征.结果表明:观测期间φ(O₃)超标时有发生,最大小时φ(O₃)为151.1×10-9,其中有15 d的φ(O₃)最大8 h滑动平均值(O₃-max-8h)超过了GB 3095—2012《环境空气质量标准》二级标准限值,占观测天数的37.5%;不同O₃重污染过程成因有所不同,城市烟羽传输的污染物对郊区O₃重污染过程影响显著(观测期间臭氧重污染过程:过程1,7月27—29日;过程3,8月9—11日;过程4,8月16日;过程5,8月21—24日),区域光化学污染对郊区O₃重污染过程也有贡献(观测期间O₃重污染过程2:8月4—6日);结合后向气流轨迹进一步辅助说明了不同重污染过程中O₃的来源不同.研究还发现,观测区域存在反“周末效应”现象,说明观测区域周末受人为影响较为明显;基于观测数据计算的OPE(O₃生成效率)分析了O₃光化学敏感性表明,在有OPE值的22 d内NO_x控制区和VOCs控制区出现的概率(41%)相等,即观测区域O₃对NO_x和VOCs均敏感;此外还发现,在O₃重污染过程中光化学敏感性会随其反应进程发生改变,由NO_x控制区逐渐转变为VOCs控制区.      

哈尔滨市环境空气污染特征变化趋势及雾霾突发原因研究

通过对哈尔滨市近3年环境空气质量变化趋势及污染特征进行分析,进一步明确哈尔滨雾霾现象的原因,主要为进入冬季供暖期,供热源增加的大气污染物与工业源排放的大气污染物以及汽车尾气等面源污染物累积使环境空气中颗粒物激增,导致哈尔滨市环境空气中的大气污染物总量超出了环境承载能力,加上不利污染物扩散的气象条件,大气污染物积聚在哈尔滨城市上空无法扩散,导致了这种雾霾现象。